Najbardziej zaawansowany teleskop kosmiczny w historii – James Webb – po raz kolejny rzuca nowe światło na tajemnice kosmosu. Tym razem jego instrumenty ujawniły wyjątkowo złożoną budowę mgławicy planetarnej NGC 6072, pozwalając lepiej zrozumieć, jak umierające gwiazdy wpływają na swoje otoczenie. To odkrycie rzuca wyzwanie klasycznym modelom budowy mgławic i wskazuje na większą rolę układów podwójnych w ewolucji gwiazd.
Wspieraj Puls Kosmosu na Patronite.pl
Mgławice planetarne powstają, gdy umierające gwiazdy o małej lub średniej masie zrzucają zewnętrzne warstwy gazu i pyłu. Powstaje wówczas świecąca otoczka, zwykle o kształcie kulistym, eliptycznym lub dwubiegunowym. Jednak NGC 6072, znajdująca się w konstelacji Skorpiona, odbiega od tego wzorca. Obserwacje przeprowadzone przez kamerę bliskiej podczerwieni (NIRCam) ujawniły liczne eliptyczne wypływy gazu, rozchodzące się promieniście z jądra mgławicy. Zamiast jednej dominującej osi symetrii, struktura mgławicy przypomina raczej złożony wielobiegunowy układ.
Astronomowie podejrzewają, że za tak nietypowy kształt odpowiada obecność co najmniej dwóch gwiazd w centrum mgławicy. Gwiazda towarzysząca mogła oddziaływać grawitacyjnie na główną gwiazdę w trakcie jej końcowej fazy życia, wpływając na sposób, w jaki wyrzucała materię. W efekcie powstała gęsta, dyskowata struktura w płaszczyźnie równikowej oraz rozległe strumienie gazu, których układ odbiega od klasycznych wzorców.
W centrum mgławicy widoczna jest subtelna niebieska poświata, świadcząca o wysokiej temperaturze pozostałości gwiazdy. Otaczające ją ciemnopomarańczowe chmury gazu i pyłu tworzą złożone, nieregularne wzory, widoczne jako ciemnoniebieskie kanały. Te struktury mogą być efektem obecności chłodniejszych, gęstych cząsteczek, chronionych przed intensywnym promieniowaniem, lub też długotrwałego działania szybkich wiatrów gwiazdowych, które przez tysiące lat przecinały starszy, wolniej poruszający się gaz.
Jeszcze więcej szczegółów dostarczył instrument MIRI (obserwacje w średniej podczerwieni), który pozwala dostrzec chłodniejsze elementy mgławicy. Na tych zdjęciach naukowcy zauważyli subtelne pierścienie gazowe otaczające centrum mgławicy – prawdopodobnie pozostałości po orbitującym wokół gwiazdy towarzysza, który formował spiralne struktury w trakcie utraty masy przez gwiazdę główną. Dostrzeżono też drobną różowo-białą kropkę – potencjalną gwiazdę towarzyszącą.
Obrazy z obu instrumentów – NIRCam i MIRI – pokazują różne składniki mgławicy. Czerwone i niebieskie obszary odpowiadają chłodnemu gazowi molekularnemu, prawdopodobnie złożonemu z cząsteczkowego wodoru. Tymczasem jasne centrum mgławicy ukazuje gorący, zjonizowany gaz, który jest oznaką nowszej i bardziej energetycznej aktywności gwiazdowej.
Analiza NGC 6072 wskazuje, że układy podwójne gwiazd mogą mieć kluczowe znaczenie w kształtowaniu mgławic planetarnych. Zrozumienie tych złożonych interakcji pomaga astronomom lepiej odtwarzać procesy, które prowadzą do wzbogacania przestrzeni międzygwiazdowej w cięższe pierwiastki – surowiec dla przyszłych pokoleń gwiazd i planet.
W miarę jak centralna gwiazda będzie się dalej ochładzać i blaknąć, mgławica stopniowo rozproszy się w ośrodku międzygwiazdowym. Obserwacje takie jak te, prowadzone za pomocą teleskopu Webba, przyczyniają się do budowania pełniejszego obrazu cyklu życia gwiazd oraz ewolucji galaktyk jako całości.